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1、第九章PKPM软件在框架结构设计中的应用9. 1PKPM软件介绍毕业设计除了需要对一福具有代表梃的根架进行手算分析外,迁要求应用结构设计软件对手算培果进行复核比较并完成整个工程的结构分析及法工图。目前国内勘泰设计部门最常用的是PKPM系列软件,本章对应用该软件进行电架结构谀计的过程做简单介绍,并时软件中的一些重要的叁蚁设定加以说明。PKPM是由中国碇筑科学研究浣PKPNCAD工程部开发的一套集洪筑设计.结构设计、设备谀计及快箱算.工软件于一体的大型赛筑工程琮合CAD系统.该系统在国内率先实现建筑、结构、设备,概预算数抠其率。从建筑方案设计开始,逑立建筑物整体的公用数据库.全部数据可用于后续的结
2、为设计,各层平面布置及柱网轴线可完全公用,并囱动生成45筑装修材料及围护填充地等谀计荷载,度过荷钱统计分析及传递计算生成荷祓数据库.并可自动地为上部玷构及各类参础的结构计算提供数据文件,如平面枢架、连犊梁、框剪空间协同计算、商层三维分析、残遗及底根底另杭意眩茸等所需的数据文件.由于可自动生成没备设计的条件图,大大提制了结构分析的正确性及使用效率.PKPM系列拈构类设计软件装有先进的结构分析软件包,容纳了国内最流行的各种计算方法,如平面杆系、矩形及异形掇根、高层三维无元及密望杆系.凝板楼梯及异形楼梯、各类基砒.转混及底把抗震、钢结构,预应力混族土结构分析等筝.全面反映了标准要求的荷我效应组合,设
3、计表达式,抗震设计新慨金要求的强柱弱桀、强的弱弯、节点核心、罕通地震以及考忠扭转效应的振动犒连计算方面的内容。该系统运具有丰富和成熟的造构施工图捕勖设计功能,可完成框餐、排架、连梁、结狗平面、楼板皮筋、节点大样、各类基础、楼梯、剪力墙等施工图绘制.并在自动选配纲的,按全楼或房.玲、研面归并,布置图纸板面,人机交互干预警方面独具特色。在陵混计算中可考虑构造柱共同工作,也可计算各种砌块材料,底框上砖房结构,CAD适用任意平面的一层或多层底框.还可蛉制钢给构平百图、裂柱及门式刚架施工详图,桁架施工图.自1988年开发以来,国内外数以万计的工程应用证明了其适用性和正确性,但设计者在使用时仍应注*对PI
4、H电算结果:行分析、判新和修正,确保设计成果的平安可、济合现。9.2框架结构设计在PKPM系列软件中的实施9.2.1 PMCAD全楼结构模型速立9.2.I.1主要参数结构平面计算机辅助设计软件PMCAD是禁个转构CM)的核心,它菜立的金楼结构模型是PKPM各二维、三维结构计算软件的前处理局部,也是梁、柱、剪力墙、卷板等施工图设计软件和基第CAD的必备接口软件.PMCAD还是建筑CRD与结构的必要接口,该模块中济要设定的主要参数有:1,总幅息a)结构体系.给狗主材、地下室层数:按宾际取.b)与基础相连接的最大楼层号:要说明的是除了平面荷找和最下层的有我能传递到基础外,其他被固发的基脚内力现在的程
5、序都不能传i到基曲.2 .材料信息3 .地震信息a)设计地震分组:按抗震标准的附录A选择即可。b)场地类别:一般在地演勘察报告里.都要援出此参数。C)计算抵型个数:这个参数密要根据工程的实际情况来选择.一般的结构,取其层数n就可以.对于复杂、多塔、平而不规则的就要多项通播.但是不要理过3n(n为层数)。高层一般取15就足够,只要保正计算撮区数能使秉型参与质量不少于总质量的90%,即“有效质量系数”大于90%即可。d)周期折减系数:根据填充墙的多少来确定,埴充墙多,洋结构的周期等影晌大.周期折&票数就应艰小些.一般可取框架:0.60.7;铤剪:0.70.8;剪力墙:0.91.0.4 .风荷毂信息
6、修正后根本风压:即根本风压。按照标准.对普通多层.采用50年重现期根本风压,而对于高层.则采用100年重现期根本风压.根据建筑站构存我快准的7.1.2条,对与高层、高年以及对风荷就比较敏感的其他结构,根本风压应适当提高,并应由有关的结构设计标准具体规定.按高层建筑混凝土结构技术规程的3.2.2茶,对与价别重要或时风荷就比较筮感的高层建筑,其根本风压应按100年更现期的网压值采用。按标准的解释,房屋高度大于60n的都是对风荷我比较氧矮的药层St筑“9.2.1.2设计操作步骤在PKPM系列软件中选择“结构”理训一PMCAD-建筑模型与有我输入见困9-1。WNj他版庭型缢1.(2QP%Oz结构平面计
7、算机辅助设计一K9MhJK91建筑模型与荷载输入叵图形储辑.打印及转才PKTAT-SAT-TATSATWE梁柱健1JCCAD,结构楼面布置信息平面荷蛾显示校核楼面荷就传导计其。结构三维税框透视图0形成PK文件,0面结构平面图。法混节点大样。统计工程量。砌体结构抗震及其它tAUtxad平面国向建方sjrtratVi三a1:图91PMCADit筑模里与苻tt相入界面1 .轴线输入本书例题模型为规整的四层钢筋混凝土豆架结构.轴攻箱入时可采用“正交轴网”输入。步果如下:主菜单一轴浅输入一正交轴网.在讲话框中分别输入开间和进深,单位为1三,见图9-2。9-2轴故修入2 .轴段命名直接点选该层菜单中的“轴
8、坡命名”成者进入“网格生成”子菜单.点“的战命名”功能即可对巳输入的柚线进行命名.由于本例中大多数轴线是有鲂律的,果用成批输入的方法更快能(按Tab键可在几种输入方式中切搂).系轴度可不予命名,轴或名见图9-3.图93的构平面独投及柱网3 .网点编好进入“网点箱构”子菜单,点“而除节点功能即可划除不必要的节点,PMCAD中默认轴线交点即形成节点,对于简单规整的此例,可以不进行,但财于平面复杂.轴度效量多的结构.应删除不需要的节点,满足程序最大节点数限制.4 .楼层定义本例中定义了两个结构标准层:第一结构标准层桀柱布置见图9-4。在布置构件前要求先定义构件的破面形式和尺寸(点图9-5中的“新Jr
9、按钮,可根据经会初步估计该结构中的梁.柱、墙、洞口及钩杆的觎面形式及尺寸,由于本例为框架结构,所以无端比处的墙”指的是剪力域或者砌体结构中的承重墙,据架结构中的填充墙往往是以竣荷表形式输入到墙下的是上),因比也不可能有洞口.点取要布置的就面形式,再点函9-5中的“布置”按钮进行布置.此处需注意的是主祭和次梁采用同一套放而定义的数据,如对主粱假而进行修改,次梁也会随之文化.输入时可先将柱按无偏心输入.然后利用“偏心对齐”中“柱与柱对齐*的“边对齐”功能即可得到它们的背确位置.同样地轴鼓上的梁也可利用“桑与柱对齐这一功能来对齐.(59-1蒙而定义与布置!B国g-5由9十层僖息输入布置次於可点选“次
10、家布置”,由于本例中结为平面未设置次梁.可不布.第一结构标准房布置完毕后,通过“换标准层”进入第二标准层。第二结构标准层是将第一结构标准层逋过“完全复制”得到,不需更蓊进行构件布置。的要说明的是.玄例中两个结构标准层完全相同,定义两个标准层是为了对不同层局部荷载进行修改.软件觐认结构标准层和有式标准层相同层的其它有毂均相同.在每个结构标准娓完成结构布置后,应根据实际情;兄对“木星信息,中的属内客遗行叠野修戏.本例将桀、柱的混凝土强度等级改为20.板厚改成120.层高在牝处可暂时不改,见图9-6。5 .输入荷伐本例只有桂面荷栽(楼梯间荷栽录用楼板厚度为。的近领导入方法,因此不帑在此处偷入,输入时
11、未考虑墙有救(馍充墙较少.主要是窗).由于层数较少,楼有活式折减系数为1.0,共有两个荷就标准层:第一荷我标准层是楼面挖投层.恒我标准值为3.692kNm输入的恒我中包括搂板及其面层、顶栩白重.梁、柱自重由程序自动计算:Be身板厚先按RB跨Mr入,在下一步改正),活载标准值为2.0kN/m:;第二荷或标准层是屋面有我层,恒、活或标准值为4.87kN-和0.7kNm1.6 .楼层组装本例结构有四层:第一层采用第一结构标准层、第一有较标准层.层商52m:第二层、第三层仍采用第一结构标准层。第一莅裁标准层.层高3.6:第四层采用第二结构标准层、第二有数标准层,层高3.6.结构俎菜后的情况见图9-7.
12、K9-7住展姐浅不要忘记对该菜单下的设计叁数迸行至行,时不符合本工程的参数应进行修改,否则程序囱动设E这无法对第二、三层上的楼面荷载和次裂荷载造行修改,这是因为在“嫌星坦4T中定义第一三层的荷载标准层用同一个,所以在输入后要特别注意“荷爱标准层”的定义,输入后荷藏标准层楼面荷散分布图见图9T1.褊InWi)IM解办IH办InInIn冏uJ1.-皆代导”?!楼菖将我分r图44r)4n4ion*anIn41nPI49O-).ncO0.04.an.).non.4Vtn4r0)41rj4onI(4aoII(b8二*收际;t!帝百首我分,图!)图9-1】苻徒标出煜楼面有我分布输入完毕后,在“行做倒算选驿
13、张出框中点选“生成各层荷载传到参础的数据,不考由活有裁折成(为与手算步界中未考虑一致)。10 .平面荷载显示校核若上一步输入的若践较多,对输入荷载的准确性没有把握.可进入主菜单A进行*.11 .形成PK文件后较规则的程架结构,其推架和连续家的配蓄计算及施工图绘制可用PK模块来完成,而PK计算所济的数格文件可直接通过PMCAI)主菜单4生成。本例中没有次级.故只生成板架文件,点选第八揭程架,输入文件名“PK-8”生成文件.如果结构输入中有次柒,那么在此菜单下还可生成包括连线次粢的计算数据文件,该数据文件名程序默认为1.1.-(H(亦可修改),有几个不同的连续次桀亦需输入对应的名称,如1.1.1.
14、1.1.2等.用于施工图中各连桀的命名。由于两组连续桀面在同一张施工图上,故我用一个计算数据据文件。12 .画媵板超筋图进入主菜单5后应首先讲国平面图的卷数进行查看和修改,然后进行绘制结构平面图工作.画板筋时最好采用连问纪够方式,只画局部有代表性房间,其余用代号表示,以免图面过于杂乱.若采用TAT软件迸行结构计算,该步应在执行完柔柱施工图主菜单1和4后才可自动标注裂柱编号。二房楼面板比防图见图10-7.对熟希AUtOCAD的用户,在该菜单下画完各层楼板配筋图后(图名为PM*.T,*代表层号),可将它们转为”.加”文件(读工作由主菜单9完成),对其进行进一步修改完善,也可在本菜单中对“.丁文件进行直接修改。1 .2.2PK模块分析单福根架内力9 .2.2.I主要功能及参数铜拓混凝土框井架及爸埃梁培构计算与施工图绘制软件PK模块具有二维常构计算和钢簿混凝土家柱施工图绘制两大功能,模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件,适用于工业与艮用犍筑中各种规则和复杂类型的也架结构.幅排架结曲.排架结构,剪力墙简化成的壁式板架结构及.挂续梁、拱形结施、桁架等.观模在30足20监以内。在整个PKPY票流中.PK承当了钢筋混凝土梁.柱能工图精